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7、汽化段温度 （1）汽化段中进料的汽化率与过汽化度 取进料的过汽化度2％（质量分数）或2.03％即过汽化 为6314kg/h。 要求进料在汽化段中的汽化率为eF ： eF （体积分数）＝（4.3%＋7.2%＋ 7.2%＋9.8%＋2.03%) ＝30.53％ （2）汽化段油气分压 要计算各组分的摩尔流量。 计算结果见下表：
设计计算对象一目了然，便于分析计算结果的规律性，避免 漏算重算，容易发生错误，因而是很有用的。
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6、操作压力
取塔顶产品罐的压力为0.13MPa。塔顶采用两级冷凝冷 却流程。取塔顶空冷器压降为0.01MPa，使用一个管壳式后 冷器，壳程压力取0.017MPa。故 塔顶压力＝0.13＋0.01＋0.017=0.157MPa 取每层浮阀塔板压力降为0.5kPa，（表7－11）则推算出 常压塔各个关键部位的压力如下： 一线抽出板（第9层）上压力0.161MPa； 二线抽出板（第18层）上压力0.166MPa； 三线抽出板（第27层）上压力0.170MPa； 汽提段压力（第30层）0.172MPa； 取转油线压力降为0.035MPa,则 加热炉出口压力＝0.172＋0.035=0.207MPa
然e0＜eF，即在炉出口的条件下，过汽化油的部分重柴油 处于液相。据此可以算出进料在炉出口条件下的焓h0，见 表7－18
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表7－18 进料在炉出口处携带的热量 （P＝0.207MPa t=360℃
油料 汽油 焓kJ/kg 汽相 1201 液相 1201×11100＝13.05 热量kJ/h 104
煤油
轻柴油 重柴油汽相 部分 重柴油液相 部分 重油
1164
1151 1143 － － 971 904
1164×21040＝22.94
1151×21800=24.63 1143×30400=34.11 9719300=9.03 904×231360=209.15
合计
－
－
Q0＝305.21
21
所以 h0＝305.21×106/315700＝966.77kJ/kg
入 方 合
进料 汽提蒸汽 计 汽油
353.5 － 3316 － 611
煤油
出 轻柴油 重柴油 方 重油
21040
21800 30400 231360
0.7994
0.8265 0.8484 0.9416
0.161
0.166 0.170 0.175
180
256 315
－
－ －
444
645 820 858
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物 料
流率 kg/h 315700 6763 322463 11100
密度 （ρ ） g/cm3 0.8604 － － 0.7037
操作条件 压力 MPa 0.172 0.3 － 0.157 温度 ℃ 420 － 107
焓kJ/kg 气相 液相 － － － －
热量 103KJ/ h 301.62 22.43 324.05 6.78
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原油实沸点蒸馏曲线和 平衡政法曲线； 1、原油常压实沸点整 流曲线； 2、原油平衡蒸发曲线。 3；炉出口压力条件下 的原油平衡蒸发曲线； 4、汽化段油气分压下 的平衡汽化曲线。
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（4）tF的校核
校核的主要目的看由tF要求的加热炉出口温度是否合理。
校核方法是作绝热闪蒸过程的热平衡计算以求得炉出口温度。 当汽化率eF（体积分数）＝30.53%，tF＝353.3 ℃
Km/g
恩式蒸馏温度℃ 0% 34 159 239 289 10% 60 171 258 316 30% 81 179 267 328 50% 96 194 274 341 70% 109 208 283 350 90% 126 225 296 368 100% 141 239 306 376
汽油 煤油 轻柴油 重柴油
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（3）汽化段温度的初步求定 汽化段的温度应该是在汽化段油气分压0.112PMa之下
汽化30.53%（体积分数）的温度。为此需要作出在
0.112PMa原油平衡气化曲线。见图7－53中曲线4。 由曲线4可以查得当eF为30.53%（体积分数）时的温度 为353.5℃此即欲求的汽化段温度tF。此tF是由相平衡求出 来，还要进行校核。
表汽提水蒸气用量
油品 一线煤油 二线轻柴油 三线重柴油 质量分数（对 油） 3 3 2.8 kg/h 631 654 851 Kmol/h 35 36.3 47.3
塔底重油
合计
2
4627
6765
257
375
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4、塔板型式和塔板数
选用浮阀塔板。参照表7－7和表7－8选定塔板数如下
汽油－煤油板 煤油－轻柴油板
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汽油 煤油
117kmol/h 139 kmol/h
轻柴油
重柴油 过汽化油 油气量合计
100 kmol/h
105 kmol/h 21 kmol/h 482 kmol/h
汽化段的物料流量如下： 其中过汽化油的相对分子量取 300 还有水蒸气257kmol/h塔底蒸汽 由此计算的油气分压为： 0.172＋482/（482＋257）＝0.112MPa
第三节 原油精馏塔工艺计算
一、计算所需要的数据
① 原油性质，其中主要包括实沸点蒸馏数据、密度、特性 因数、相对分子质量、含水量、粘度和平均汽化数据等。 ② 原料油处理量,包括最大最小可能的处理量。 ③ 正常生产的年开工天数。
④ 产品方案和产品性质。
⑤ 汽提水蒸气的温度和压力
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设计计算步骤
（2）列出（有的需要计算求得）有关油品性质。 （3）决定汽提方式，并确定汽提蒸汽性质。 （4）选择塔板的型式，并格局经验数据定出各段的塔板数。
进料在汽化段中得焓hF计算如表7－17。表中各物料的焓值可 由第三章介绍的方法核查图求得。
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表7－17 进料带入汽化段的热量QF （P＝0.172MPa,t=535.5℃
油料 汽油 煤油 轻柴油 重柴油 过汽化油 重油 合计
焓kJ/kg 汽相 液相 1176 1147 1130 1112 1118 － － 888
0.7027 0.7994 0.8286 0.8484
重油
~342.5
71.5
73.27
0.9416
344
5
表7-14油品的有关性质参数
油品 密度 Ρ20
Km/g
比重指 数0API
特性因 数（K)
平衡气化温度℃ 相对 分子 0% 100% 量 （M）
临界参数 温度℃ 压力 MPa
焦点参数 温度℃ 压力 MPa
热量kJ/h 104 1176×11100＝13.05 1147×21040＝22.94 1130×21800=24.63 1122×30400=34.11 1118×6314=7.05 888×225046=199.84 301.62
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所以hF＝301.62×106/315700=955.4kJ/kg 再求出原油在加热炉出口条件下的焓h0。按前述方法作 出原油在炉出口压力0.207 MPa之下的平衡汽化曲线（图 7－53曲线3），这里忽略了原油中所含的水分，若原油 含水，则应作炉出口处油气分压下的平衡汽化曲线。因考 虑到生产航空煤油，限定炉出口温度不超过360℃。由曲 线3读出360℃时的汽化率e0为25.5%（体积分数）。显
9.34
14.06 24.93 198.5
346.5 －
水蒸气
合计
6763
322463
－
－
0.157
－
107
－
2700
－
－
－
18.26
271.87
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所以，全塔回流热Q＝（324.05-271.87） ＝52.38×106kJ/h
（3）回流方式及回流热分配 塔顶采用二级冷凝冷却流程，塔顶回流温度定为60℃。 采用两个中段回流，第一个位于煤油侧线与轻柴油侧线之间 （第11－13层），第二个位于轻柴油与重柴油侧线之间 （第20－22层） 回流热分配如下： 塔顶回流取热 50％ 第一中段回流取热 20％ Q0＝26.19×106kJ/h QC1＝10.48×106kJ/h
塔底油 原油
0.8484
0.9416 0.8604
34.4
18.2 32
12.1
11.9
290
339.6
516.6
1.62
529.6
1.89
6
2、产品收率和物料平衡
产品收率和物料平衡可以根据相同装置（同样的原油 和产品方案）的常压塔生产数据确定。 当产品方案已经确定，同时具备产品的馏分组成和 原油的实沸点蒸馏曲线时，可以根据各产品的恩氏蒸馏数 据换算实沸点蒸馏0％和100％。如表7－13，得到各馏分 的实沸点沸程，，相邻两个组分时重叠的，通常两个组分 的切割点温度在重叠的一半处，因此取t0H和t100L 之间的中点作为两个馏分的切割温度。按照切割温度可以 在原油的实沸点蒸馏曲线上找到各产品的收率。即可作出 常压塔的物料平衡。
第二中段回流取热30％
6.91 9.65 73.27
16.69
17.30 24.10 183.14
505
524 730 5551
21040
21800 30400 231360
139
100 105
8
3、汽提水蒸气用量 侧线产品和塔底重油都用水蒸气汽提，使用的是温度420℃，压力 0.3MPa的过热水蒸气，参考图7－62和表7－12取汽提水蒸气用量如 表7－16表汽提水蒸气用量。
7
表7－15物料平衡
油品 产率，％
体积分数 原油 产 品 100 质量分数 104t/a 100 3.51 250 8.77
处理量和产量